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加速計(jì)種類有兩種類型的壓電加速度計(jì)(振動傳感器)。一種類型是“高阻抗”電荷輸出加速度計(jì)。在此類型的加速度計(jì)中,壓電晶體產(chǎn)生的電荷直接連接到測量儀器。電荷輸出需要研究機(jī)構(gòu)中常見的特殊容器和儀器。此類型的加速度計(jì)還在無法使用低阻抗型號的高溫應(yīng)用(>120C)中使用。
第二種類型的加速度計(jì)是低阻抗輸出加速度計(jì)。低阻抗加速度計(jì)將電荷加速度計(jì)作為其前端,但通過微型內(nèi)置微電路和FET晶體管將該電荷轉(zhuǎn)換成低電阻電壓,從而輕松地與標(biāo)準(zhǔn)儀器連接。此類型的加速度計(jì)在工業(yè)中常用。像ACC-PS1這樣的加速度計(jì)電源,可為18至24V @ 2mA恒定電流的微電路供電,并消除直流偏置電平,它們通常產(chǎn)生高達(dá) /- 5V的零基輸出信號,具體取決于加速度計(jì)的mV/g等級。所有OMEGA(R)加速度計(jì)均為此低阻抗類型。
常見的加速度計(jì)所依據(jù)的原理有:單軸加速度計(jì)它和殼體的相對位移反映出加速度分量的大小,這個(gè)信號通過電位器以電壓量輸出;加速度引起的動載荷使桿變形,用應(yīng)變電阻絲感應(yīng)變形的大小,其輸出量是正比于加速度分盤大小的電信號;參考質(zhì)量通過壓電元件與殼體固連,質(zhì)量的動載荷對壓電元件產(chǎn)生壓力,壓電元件輸出與壓力即加速度分量成比例的電信號:參考質(zhì)量由彈簧與殼體連接,放在線圈內(nèi)部,反映加速度分量大小的位移改變線圈的電感,從而輸出與加速度成正比的電信號。此外,尚有伺服類型的加速度計(jì),其中引入一個(gè)反饋回路,以提高測量的精度。為了測出在平面或空間的加速度矢量,需要兩個(gè)或三個(gè)加速度計(jì),各測量一個(gè)加速度分量。 角加速度計(jì)的原理類似加速度計(jì),它的外盒裝在轉(zhuǎn)動物體上,由于角加速度,在參考質(zhì)量上產(chǎn)生切向動載荷,可輸出與切向加速度或角加速度大小成比例的信號。隨被測運(yùn)動物體和測量要求的不同,加速度計(jì)有各種原理和實(shí)現(xiàn)方式。如在飛行器上,有按陀螺原理設(shè)計(jì)的陀螺加速度儀等。 測量運(yùn)載體線加速度的儀表。測量飛機(jī)過載的加速度計(jì)是早獲得應(yīng)用的飛機(jī)儀表之一。飛機(jī)上還常用加速度計(jì)來監(jiān)控發(fā)動機(jī)故障和飛機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷情況。在各類飛行器的飛行試驗(yàn)中,加速度計(jì)是研究飛行器顫振和疲勞壽命的重要工具。在飛行控制系統(tǒng)中,加速度計(jì)是重要的動態(tài)特性校正元件。在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中,的加速度計(jì)是基本的敏感元件之一。不同使用場合的加速度計(jì)在性能上差異很大,的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)要求加速度計(jì)的分辨率高達(dá)0.001g,但量程不大;測量飛行器過載的加速度計(jì)則可能要求有10g的量程,而精度要求不高。
石英撓性擺式加速度計(jì)及其發(fā)展現(xiàn)狀石英撓性擺式加速度計(jì)作為力反饋擺式加速度計(jì)的-種, 是在液浮擺式加速度計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,兩者的區(qū)別主要在于石英撓性加速度計(jì)的檢測質(zhì)量不是浮動的,而是彈性地連接在撓性梁支撐上,引入了彈性力矩,因此這種加速度計(jì)精度更高、抗千擾能力強(qiáng)、測量范圍大、過載能力強(qiáng)。撓性材料的性能直接影響到加速度計(jì)的性能??梢宰鳛閾闲詳[的材料主要有金屬和石英兩種,傳統(tǒng)的液浮擺式加速度計(jì)擺片采用金屬材料,而石英的熱膨脹系數(shù)則比鋼小的多,材料性能優(yōu)于金屬。且石英耐疲勞強(qiáng)度高,材料本身滯后小,很適合于作為加速度計(jì)的擺片。
加速度計(jì),是測量運(yùn)載體線加速度的儀表。加速度計(jì)是以加速度的觀點(diǎn)來測量物體運(yùn)動的傳感器。加速度計(jì)所測量的加速度包括一般性物體的移動速度變化(直線加速度)、物體的低頻晃動、高頻振動等。因此,從檢測重力等靜態(tài)加速度的加速計(jì)到10KHz高頻響應(yīng)加速度計(jì),加速度計(jì)的種類敏多。一般被稱為“加速度計(jì)”、“加速度傳感器”、“加速度拾波器”等等。石英撓性加速度計(jì)結(jié)構(gòu) 軛鐵由溫度系數(shù)低,導(dǎo)磁性能好的軟磁材料組成。當(dāng)有加速度a輸入時(shí),由撓及力矩線圈組成的敏感質(zhì)量塊相對平衡位置運(yùn)動而產(chǎn)生慣性力Fa或慣性力矩,然后通過換能器將此機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)換成電信號,再通過伺服放大器變成電流信號,電流信號被饋送到處于恒定磁場中的力矩器而產(chǎn)生反饋力Foc或反饋力矩Moc,與輸入加速度引起的慣性力Fa或慣性力矩相平衡,直到再次恢復(fù)到平衡位置。